Mitochondria play key roles in the production of cell's energy. Their dominant function is the synthesis of adenosine 5'-triphosphate (ATP) from adenosine diphosphate (ADP) and phosphate (Pi) through the oxidative phosphorylation. Evaluation of drug-induced mitochondrial toxicity has become increasingly important since mitochondrial dysfunction has recently been implicated in numerous diseases including cancer and diabetes mellitus. Mitochondrial functions have been monitored via oxygen consumption, mitochondrial membrane potential, and more importantly via ATP synthesis since ATP synthesis is the most essential function of mitochondria. Various analytical methods have been employed to investigate ATP synthesis in mitochondria, including high performance liquid chromatography (HPLC), bioluminescence technique, and pH measurement. However, most of these methods are based on destructive analysis or indirect monitoring through the enzymatic reaction. Infrared absorption spectroscopy (IRAS) is one of the useful techniques for real-time, label-free, and direct monitoring of biological reactions [1,2]. However, the strong water absorption requires very short path length in the order of several micrometers. Transmission measurements with thin path length are not suitable for mitochondrial assays because solution handlings necessary for evaluating mitochondrial toxicity, such as rapid mixing of drugs and oxygen supply, are difficult in such a narrow space. On the other hand, IRAS in the multiple internal reflection (MIR) geometry provides an ideal optical configuration to combine solution handling and aqueous-phase measurement. We have recently reportedon a real-time monitoring of drug-induced necrotic and apoptotic cell death using MIR-IRAS [3,4]. Clear discrimination between viable and damaged cells has been demonstrated, showing a promise as a label-free and real-time detection for cell-based assays. In the present study, we have applied our MIR-IRAS system to mitochondria-based assays by monitoring ATP synthesis in isolated mitochondria from rat livers. Mitochondrial ATP synthesis and hydrolysis were in situ monitored with MIR-IRAS, while dissolved oxygen level and solution pH were simultaneously monitored with O2 and pH electrodes, respectively. It is demonstrated that ATP synthesis and hydrolysis can be monitored by the IR spectral changes in phosphate groups in adenine nucleotides and MIR-IRAS is useful for evaluating time-dependent drug effects of mitochondrial toxicants.
석조 문화재의 복원을 위하여 우레탄 복원제를 제조하였다. 제조된 우레탄 복원제는 그간 석조 문화재 복원용 재료로 주로 사용해 왔던 에폭시계 복원제 정도의 강한 접착 강도와 인장 강도를 나타내고 있으며, 충진성, 수축성, 도색성 등의 물성 역시 에폭시계 복원제와 유사하게 제조되었다. 특히, 이 우레탄 복원제는 그간 가장 큰 문제점으로 대두되었던 에폭시계 복원제의 황변 현상과 비가역성 문제를 해결함으로서, 석조문화재의 복원의 항구성과 지속적인 안정성을 부여할 수 있을 것으로 보인다. 또 본 복원제를 메움제와 접착제로 직접 적용하여 사용하였으며, 이를 재 용해하여 복원에 사용된 우레탄을 제거할 수 있어 본 복원제의 가역성을 나타내었다. 이 복원제는 작업 환경에 따라 복원자가 가사 시간을 조정할 수 있도록 제조되어 사용의 편리성 또한 증진시켰다. 또 이 복원제는 강한 접착력과 인장 강도를 가지고 있어 석조문화재 이외의 도자기나 금속 문화재 등의 다양한 문화재의 메움제나 접착제로 사용이 가능할 것으로도 사료된다.
1997년 교토의정서 체결과 같은 국제적 차원의 환경관련 규제와 관심이 고조됨에 따라, 많은 연구들이 효과적으로 친환경성을 평가할 수 있는 도구나 기술의 필요성을 강조해왔다. 본 연구는 건설 프로젝트의 친환경성을 평가하는 도구의 일환으로 건설현장의 폐기물 관리 성과 평가 툴을 구축하고자 한다. 이 평가 툴의 목적은 폐기물 저감 및 재활용 확대 측면에서 건설현장의 폐기물 관리 성과가 어느 정도 수준인지 정량적으로 평가하는 것이다. 본 연구에서는 평가 툴을 구축하기 위한 기반으로서, 선행연구에서 파악된 폐기물 관리 성과 요인의 성과 수준을 정량적으로 산정하기 위해 전문가 면담 및 설문을 통해 각 요인별 관리 행위 수준과 이들의 중요도를 파악하였다. 또한, 선행연구에서 제시한 평가 툴 구축 개념을 기반으로 실질적으로 전산화된 평가 툴을 개발하여 개별 건설현장 차원에서의 평가가 용이하도록 했다. 특히, 평가의 결과로서 제시되는 최종지표(TI) 및 지표등급(IR)은 건설현장의 폐기물 관리 수준을 정량적으로 비교 평가할 수 있는 기준이 될 수 있다. 폐기물 관리 성과 평가 툴은 건설현장의 폐기물 관리효과를 증진시키기 원하는 시공자 측면뿐만 아니라, 발주자 측면에서도 일정정도의 폐기물 관리수준을 객관적으로 요구할 수 있으므로 그 활용범위가 넓을 것으로 판단된다. 실제 현장에서의 적용가능성과 신뢰도를 검증하는 등의 세부적인 연구가 뒤따른다면 보다 효과적인 건설폐기물 관리방안이 될 수 있을 것이다.
재발한 vulva tumor의 근접 치료에 있어서 정상조직의 장애와 tumor volume내의 dose uniformity는 치료성적에 매우 중요한 요인이다. 이를 개선하기 위하여 modified MUPIT applicator를 제작하여 modified MUPIT applicator의 적용에 대한 유용성을 평가하고자 한다. modified MUPIT applicator는 template, cylinder, interstitial needle로 구성되었으며, tumor volume을 정하기 위하여 CT를 시행하였다. CT image를 이용하여 interstitial needle의 삽입 위치를 확인하고 수술실에서 template 를 치료 부위에 고정을 시키고 cylinder를 vaginal cavity에 삽입한 후 interstitial needle을 tumor volume 내에 삽입 하였다. tumor volume내에서 interstitial needle의 정확한 위치를 확인하기 위하여 CT를 시행하였으며 orthogonal film을 이용하여 computer planning을 실시하였다. daily tumor dose는 600 cGy, BID로 3000 cGy를 조사하였으며 치료 시 rectal dose를 평가하기 위하여 TLD를 이용하여 anal verge를 기준으로 5개 지점에서 rectal dose를 측정하였다. rectal dose는 34.1 cGy, 57.1 cGy, 103.8 cGy, 162.7 cGy, 165.7 cGy로 측정되었으며 EBRT(whole pelvis RT), ICR과 overlap되는 지점은 34.1 cGy, 57.1 cGy로 매우 우수하게 평가되었다. 결론적으로 자체 제작한 modified MUPIT applicator 사용하여 interstitial brachytherapy를 시행함으로써 EBRT로 cover하기 어려운 환자의 tumor volume내에서 irregularity를 효율적으로 극복할 수 있었고 우수한 rectal dose 분포를 통하여 rectal complication의 발생 확률을 현저히 감소시킬 수 있었다.
Objective: The aims of this study were to reveal the magnitude of the differences in protein structures at a cellular level as well as protein utilization and availability among soybean meal (SBM), canola meal (CM), and rapeseed meal (RSM) as feedstocks in China. Methods: Experiments were designed to compare the three different types of feedstocks in terms of: i) protein chemical profiles; ii) protein fractions partitioned according to Cornell Net Carbohydrate and Protein System; iii) protein molecular structures and protein second structures; iv) special protein compounds-amino acid (AA); v) total digestible protein and energy values; vi) in situ rumen protein degradability and intestinal digestibility. The protein second structures were measured using FT/IR molecular spectroscopy technique. A summary chemical approach in National Research Council (NRC) model was applied to analyze truly digestible protein. Results: The results showed significant differences in both protein nutritional profiles and protein structure parameters in terms of ${\alpha}-helix$, ${\beta}-sheet$ spectral intensity and their ratio, and amide I, amide II spectral intensity and their ratio among SBM, CM, and RSM. SBM had higher crude protein (CP) and AA content than CM and RSM. For dry matter (DM), SBM, and CM had a higher DM content compared with RSM (p<0.05), whereas no statistical significance was found between SBM and CM (p = 0.28). Effective degradability of CP and DM did not demonstrate significant differences among the three groups (p>0.05). Intestinal digestibility of rumen undegradable protein measured by three-step in vitro method showed that there was significant difference (p = 0.05) among SBM, CM, and RSM, which SBM was the highest and RSM was the lowest with CM in between. NRC modeling results showed that digestible CP content in SBM was significantly higher than that of CM and RSM (p<0.05). Conclusion: This study suggested that SBM and CM contained similar protein value and availability for dairy cattle, while RSM had the lowest protein quality and utilization.
KOMPSAT 시리즈 등 국가 위성정보를 활용하는 공공 및 민간의 사용자들은 대부분 광학 영상 중심으로 위성영상을 활용하고 있으며, 상대적으로 Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상의 활용은 미흡한 실정이다. 현재 운영 중에 있는 KOMPSAT-5를 비롯하여 향후 KOMPSAT-6 및 초소형 SAR 위성체계 등이 발사 예정에 있기 때문에 다양한 분야에서 SAR 위성정보의 활용요구가 증대되고 있다. 이에 따라 SAR 위성정보 활용을 지원할 수 있는 SAR 활용 핵심 기술 보유가 필요한 시점이다. SAR 특성을 활용한 핵심 활용 기술로 변화탐지 기술이 있지만 현재까지도 SAR 영상을 활용하여 자동으로 변화를 탐지하고 사용자에게 알림하는 기술 개발은 요원한 상태이다. 본 연구는 독자적인 SAR 자동변화탐지알림 기술을 확보하고 우리나라 위성정보활용협의체와 같은 공공분야 기관의 실무자가 실무에 국내 SAR 위성정보를 활용하는 것을 촉진하기 위해 다중시기 KOMPSAT-5 SAR 위성영상의 자동변화탐지알림 기능 요소를 도출하고 프로토타입 프로그램을 개발하였다.
사람이나 사물 등의 위치를 알아낼 수 있는 측위기술은 사람의 유동량 측정, 보안, 인원 구조 등 다양한 환경에서 요구되고 사용될 수 있다. 측위를 위해 카메라와 같은 시각 센서기술을 사용하기도 하지만 이는 빛, 온도 등 주변 환경에 민감하며 사생활 노출 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 앞서 말한 문제들이 없는 초광대역 (UWB, ultra wideband) 레이더 기술과 머신러닝을 이용하여 벽 뒤 다른 실내공간에 있는 점유자의 수와 위치를 인식하는 연구를 수행하였다. 네 가지 상황 (강의실 내 몇 명이 있는지, 28가지의 위치를 정하고 어느 위치에 있는지, 28가지의 위치 중 한 위치에서 더 세부적인 16가지 위치 중 어느 위치에 있는지, 두 명이 동시에 있는 상황에서 어느 위치에 있는지)에 대해 극단적 랜덤 트리 등 네 가지 알고리즘 별로 모델을 생성하고 그 결과를 비교하였다. 전체적으로 네 가지 알고리즘 모두 좋은 결과를 보여주었으며 머신러닝을 이용해 위치인식 및 위치측정이 가능함을 검증하였다. 또한 oneM2M 표준 플랫폼을 활용하여 서비스 확장 가능성을 고려하였으며 이 기술을 여러 분야에서 활용한다면 더욱 많은 서비스나 제품을 창출할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구는 전기투석과 용매추출을 융합한 희유금속 회수 공정에서 분리막과 음이온교환막의 개질을 통해 유기상과 수상에 대한 분리막의 낮은 젖음성 및 AEM을 통한 수소이온 투과로 인한 금속이온의 회수 효율 감소를 개선하였다. 구체적으로, 분리막 표면 중 한면은 polydopamine (PDA) 통한 친수성 개질, 다른 면은 SiO2 또는 graphene oxide를 통한 친유성개질을 함으로써 분리막의 젖음성을 개선하였다. 또한, 음이온교환막의 표면을 polyethyleneimine, PDA, poly(vinylidene fluoride) 등을 이용, 개질해 수분 흡수(Water uptake) 감소 및 기공구조 변화를 통해 수소이온 수송을 억제해 수소이온 투과를 억제할 수 있다. 개질된 막 표면 형상과 화학적 특성 및 조성은 주사전자현미경과 푸리에변환 적외선 분광법을 통해 확인되었고, 이를 구리 이온 회수 시스템에 적용해 향상된 추출 및 탈거 효율과 수소이온 수송 억제능을 확인하였다.
본 연구에서는 교대로 운전되는 두 개의 UV/광촉매 반응기로 구성된 폐가스 처리시스템의 운전단계와 단계별 광촉매의 비활성화의 상관관계를 사용된 광촉매에 대한 기기분석을 통하여 규명하였다. 선행연구[Lee와 Lim, Korean Chem. Eng. Research, 59(4), 574-583 (2021)]의 광촉매 반응기 시스템 운전에 사용되지 않은 광촉매를 담지한 다공성 SiO2 담체(A4), 1회 운전하는 동안 사용되고 재생을 경험하지 않은 광촉매를 담지한 다공성 SiO2 담체(A1), 2회 운전에 사용되고 1회 재생된 광촉매를 담지한 다공성 SiO2 담체(A2) 및 3회 운전에 사용되고 2회 재생된 광촉매를 담지한 다공성 SiO2 담체(A3)와, 1차 재생(AD1) 또는 3차 재생(AD3)된 광촉매를 담지한 다공성 SiO2 담체에 대한 BET 분석, SEM, XPS, SEM-EDS 및 FTIR 분석 등을 수행하여, 광촉매를 담지한 다공성 SiO2 담체의 비활성화 및 재생 특성을 포함하는 특성 분석을 수행하였다. 그 결과로서, 3회 이상의 여러 번 재생을 수행하는 광촉매의 적정 재생 온도를 200℃ 미만으로 도출하였다. 이러한 광촉매의 적정 재생 온도는 BET 분석결과에서 도출된 기공에 흡착된 에탄올 산화분해 중간생성물의 대부분이 완전 분해가 되어 기공이 재생되는 재생 온도와 거의 일치하였다. 특히, XPS 분석 결과는, 선행 연구[Lee와 Lim, Korean Chem. Eng. Research, 59(4), 574-583 (2021)]에서 광촉매 반응기의 첫 번째 운전 후에 광촉매의 미세한 비활성화가 발생하였음을 나타내었다. 또한, XPS 분석 결과는, 선행연구[Lee와 Lim, Korean Chem. Eng. Research, 59(4), 574-583 (2021)]에서 광촉매 반응기의 두 번째 운전에서 비교적 큰 광촉매의 비활성화가 발생하여 첫번째 운전성능보다 약 5%만큼 못 미치는 에탄올과 황화수소 각각의 제거효율을 초래하였으나, 세 번째 운전에서의 에탄올과 황화수소의 제거효율은 두 번째 운전에서의 에탄올과 황화수소의 제거효율 실험 결과와 거의 비슷하였다는 연구 결과와 일치하였다. 한편, AD3를 사용하여 선행연구[Lee와 Lim, Korean Chem. Eng. Research, 59(4), 574-583 (2021)]에서와 같은 광촉매 반응기의 네 번째 운전을 수행할 것을 가정하면, 두 번째 운전에서보다 더 큰 광촉매의 비가역적 비활성화의 발생으로 인하여 에탄올과 황화수소 제거효율이 가장 크게 저하되리라 예상되었다.
목 적: 자궁경부암 환자에 항암화학요법과 동시에 외부 방사선조사와 고선량률의 강내조사를 시행하여 국소제어율, 생존율 및 독성을 후향적으로 분석하여 그 효과와 안전성을 알아보기 위한 연구이다. 대상 및 방법: 2001년 1월부터 2002년 12월까지 자궁경부암으로 진단받고 완치목적의 방사선치료가 필요한 30명의 환자를 대상으로 항암화학요법과 방사선조사를 동시에 시행하였다. 환자 나이의 중앙값은 58세($34{\sim}74$세)였다. 병리조직학적 소견은 29명이 편평상피세포암이고 1명은 선암이었다. FIGO 병기에 따라 IB 7명(23%), IIA 3명(10%), IIB 12명(40%), IIIA 3명(10%), IIIB 5명(17%)이었다. 외부 방사선조사는 골반강에 1회 180 cGy로 총 선량 $45{\sim}50.4\;Gy$ (중앙값: 50.4 Gy)를 시행하였다. 강내조사는 외부 방사선조사 41.4 Gy 조사 후 Ir-192를 이용한 고선량률로 point A에 1회 4 Gy를 주 2회 시행하여 총 $4{\sim}8$회 조사하여 $16{\sim}32\;Gy$ (중앙값 28 Gy) 조사하였다. Point A에 외부조사와 강내조사의 합산 선량의 생물학적 동등선량(biological effective dose, BED)은 $77{\sim}94\;GY_{10}$ (중앙값 $88\;Gy_{10}$)이었다. ICRU 38에 따른 직장의 선량은 $88{\sim}125\;Gy_3$ (중앙값 $109\;Gy_3$), 방광의 선량은 $91{\sim}123\;Gy_3$ (중앙값 $111\;Gy_3$)이였다. 항암제는 cisplatin ($60\;mg/m^2$)과 5-FU ($1,000\;mg/m^2$)를 외부 방사선조사와 동시에 시작하여 3주 간격으로 정맥 주입하였으며 총 $2{\sim}6$회(중앙값 5회) 시행하였다. 방사선조사 완료 후 4주에 진찰소견과 복부-골반 전산화단층촬영을 시행하여 관해정도를 관찰하였다. 추적기간은 $8{\sim}50$개월(중앙값 36개월)이었으며 국소제어율, 3년 생존율, 직장과 방광의 급성 및 만성 합병증을 관찰하였다. 결 과: 방사선조사와 항암화학요법을 동시에 시행하여 완전관해는 30명 중 28명으로 완전관해율은 93%였다. 3년 국소제어율은 87%, 전체환자의 3년 생존율은 93%, 무병생존율은 87%였다. 4명(13%)에서 국소실패를 보였고 1명(3%)에서 원격전이를 보였다. 치료 중 급성 합병증으로 11명(37%)에서 RTOG grade 1-2의 장염을 보였으며 1명은 대장의 천공이 발생하여 수술로 치유되었다. 12명(40%)에서 RTOG grade 1-2의 급성 방광염을 보였다. 3명(10%)에서 RTOG grade 1-2의 백혈구 감소증이 보였으며 1명에서 심한 백혈구 감소증(RTOG grade 4)이 나타났으나 회복되어 치료를 완료하였다. 만성 합병증으로 5명(15%)에서 RTOG grade 1-2의 만성 장염을 보였으며 별다른 치료 없이 지내고 있으며 1명(3%)에서 RTOG grade 2의 만성 방광염을 보였다. 그러나 치료에 의해 사망한 환자는 없었다. 결 론: 자궁경부암 환자에 항암화학요법과 동시에 외부 방사선조사와 고선량률의 강내조사를 시행한 결과 독성이 심하지 않고 국소제어율과 단기 생존율이 양호하여 안전하고 효율적인 치료방법으로 생각된다. 그러나 장기 생존율과 만성 합병증을 파악하기 위해서는 더 많은 환자를 대상으로 장기 추적관찰이 요구된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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